Soluzioni HMI innovative con RAFI

Settore automotive

Il settore automotive è estremamente diversificato. Dai veicoli tradizionali ai trattori più evoluti, ai gatti delle nevi, tutto ciò che si muove può essere dotato di un sistema HMI idoneo. Nel settore automobilistico a dominare la scena, oltre alle dotazioni di sicurezza, sono sempre più i sistemi multimediali e di assistenza alla guida. Non è un caso che su quasi ogni centimetro quadrato di alcune auto sia presente un touchscreen, un pulsante o un interruttore. Tuttavia al momento la tendenza è piuttosto verso una riduzione e concentrazione delle funzioni in un’unica HMI. Tesla, l’azienda americana pioniera della mobilità elettrica, con le sue soluzioni touch ha già aperto la strada. Sarà interessante vedere come l’industria automobilistica tradizionale reagirà in futuro.

Nel campo dei veicoli agricoli ovviamente la priorità spetta alla semplicità di utilizzo. Tuttavia le interpretazioni di questo concetto sono decisamente più personali. In effetti a seconda del campo di impiego le attrezzature da controllare sono molto diverse. Nei trattori moderni spesso vengono utilizzati pannelli HMI che combinano touchscreen per uso industriale con joystick, dispositivi di comando e tastiere a membrana. In tal caso si parla dei cosiddetti braccioli multifunzionali, dove anche l’ergonomia assume un ruolo centrale in fase di sviluppo. Questo perché durante l’utilizzo non deve subentrare alcun affaticamento riconducibile all’uso di un sistema HMI.

Nei veicoli speciali i fattori determinanti sono analoghi: sicurezza, ergonomia e fruibilità, con una maggiore personalizzazione. Il motivo è semplice: un gatto delle nevi con cui si preparano le piste in un comprensorio sciistico ha requisiti completamente diversi relativamente alla HMI rispetto a uno spazzaneve impiegato per lo sgombero di arterie stradali regionali. Per queste macchine mobili lo sviluppo personalizzato è la norma. Che si opti per joystick, touchscreen, dispositivi di comando o tastiere, la decisione è assunta in stretta collaborazione con il cliente. Tuttavia anche in questo caso prevale l’uso di combinazioni di più elementi diversi.

Tecnologia medicale

La sicurezza in ambito sanitario è l’imperativo assoluto. Gli apparecchi elettromedicali non possono arrestarsi in modo inatteso: in fondo si tratta di vita o di morte. Per questo gli iter di omologazione e certificazione della qualità sono estenuanti e impegnativi in questo campo. Poiché durante interventi o esami diagnostici l’uso di un apparecchio in assenza di visibilità è spesso inevitabile, nella tecnologia medica si lavora generalmente con elementi che generano un feedback aptico. Da poco questo questa funzionalità è applicabile anche ai touchscreen resistenti ai fluidi con riconoscimento della pressione. Generalmente è prevista la combinazione con dispositivi di comando come pulsanti e interruttori, per non lasciare nulla al caso.

Un’ulteriore sfida frequente è rappresentata dalla scelta dei giusti materiali, che devono resistere a una pulizia costante con detergenti battericidi, virucidi e fungicidi spesso piuttosto aggressivi per poter ottenere gli effetti auspicati.

Affinché un sistema HMI possa essere usato in modo agevole, è necessario che anche la lavorazione sia idonea. La macchina tecnicamente migliore serva a poco o nulla se, ad esempio, non è garantita una certa assenza di fessure. E non fa alcuna differenza se si tratta di un’apparecchiatura a ultrasuoni, per uso chirurgico o di un ventilatore meccanico.

Industria

Produttività, efficienza, ottimizzazione dei processi: nell’industria contano i risultati, sia che si tratti di costruzione di macchine e impianti, elettrotecnica o strumenti di misurazione, controllo e regolazione. Una Human Machine Interface deve innanzitutto far funzionare in modo affidabile macchine e impianti, come ad esempio macchine continue e macchine da stampa, macchinari per la lavorazione di pelle e tessuti oppure robot industriali. Soprattutto nel campo della robotica si utilizzano sempre più spesso pannelli HMI mobili, i cosiddetti smartpad, che sono paragonabili a un tablet per uso industriale e consentono all’operatore la massima flessibilità di comando.

Inoltre spesso le interfacce uomo-macchina nell’industria svolgono funzioni che vanno oltre il semplice controllo. Tramite HMI l’utente può infatti richiedere informazioni su stati della macchina, visualizzare processi e controllare diversi utensili. Di frequente la visualizzazione di tutte le applicazioni avviene sotto forma di dashboard personalizzabili. Per questo software, unità di calcolo e sistema operativo – che i fornitori di HMI esperti spesso sviluppano e propongono in un unico pacchetto – lavorano in background interagendo fra loro. Non di rado viene studiato e realizzato anche il collegamento al sistema SCADA.

Progettazione

Un aspetto che non è ancora stato affrontato è la progettazione. In quasi tutti i settori riveste un ruolo sempre più centrale. Le macchine non sono tutte uguali. Allo stato attuale dell’evoluzione tecnologica spesso la differenza sta tutta nella progettazione. Tuttavia non ci riferiamo esclusivamente a colore e forma dell’esterno, bensì anche anche all’UX design, dove UX sta per “User Experience”. In altri termini si migliora al massimo l’esperienza per l’utente e contestualmente si riduce al minimo il rischio di errori.

Sistemi HMI integrati in sistemi SCADA

Che cosa ha a che fare la tecnologia HMI con SCADA (“Supervisory Control and Data Acquisition“ ossia “controllo di supervisione e acquisizione dati”)? I sistemi SCADA servono al controllo centrale di un impianto o dell’intero stabilimento. Spesso includono diversi sistemi HMI per il controllo e il monitoraggio di singoli macchinari, impianti, processi o dispositivi. Un sistema SCADA o un sistema di controllo privo di qualsiasi HMI sostanzialmente non esiste.

Tecnologie per la realizzazione di sistemi HMI

Per realizzare una Human Machine Interface sono necessarie specifiche conoscenze pratiche a livello di sviluppo e produzione. Per giungere a un risultato finale soddisfacente è necessaria la cooperazione fra diversi ambiti, e infatti la perfetta integrazione fra tutti i soggetti coinvolti in un processo senza intoppi costituisce una delle maggiori sfide. Soprattutto perchè molti produttori di HMI esternalizzano determinate fasi di processo. Al contrario, se il cliente lo desidera, RAFI può occuparsi internamente di tutti i passaggi, dall’idea al prodotto finito. Per garantire questo metodo, nel corso degli anni abbiamo raggiunto una integrazione verticale senza eguali: produzione di sensori touch, assemblaggio SMT, montaggio THT, lavorazione dei metalli, lavorazione delle materie plastiche, costruzione degli stampi, realizzazione degli strumenti di prova, mentre molti altri reparti presso le nostre sedi producono i singoli elementi nella qualità desiderata. Al termine di questo processo i sistemi HMI forniti da RAFI sono dotati di alloggiamento, dispositivi di comando, touchscreen, joystick, sistemi elettromeccanici, software, sistema operativo e unità di calcolo.

Uomo e macchina nel futuro

Naturalmente anche il mercato dei sistemi HMI è in continua evoluzione. In particolare nel settore dei beni di consumo sta prendendo sempre più piede il controllo delle Human Machine Interface attraverso la mimica, la gestualità e il linguaggio. L’esperienza insegna che simili tendenze richiedono più tempo per essere attuate in campo industriale, poiché esistono più prescrizioni e omologazioni da soddisfare a garanzia di un funzionamento sicuro. In effetti il controllo vocale, decisamente più semplice da realizzare, così come adottato da alcuni assistenti vocali, potrebbe avere effetti deleteri in un impianto produttivo. Come già detto, le macchine non sono tutte uguali. Per questo anche i sistemi HMI sono così diversi.